(57)【要約】【課題】  マイコンメータの保護機能を無効にすることなく、ガスの流れの遮断を回避し且つマイコンメータによる警報の発生を回避して、燃料電池システムの運用効率の低下を抑制することができる燃料電池システムを提供すること。【解決手段】  マイコンメータ２を通過した商用ガスＧ及び通過しない原料燃料ｍを導入し、商用ガスＧ及び原料燃料ｍを改質して水素に富む燃料ガスｈを生成する改質装置３１と；改質装置３１に商用ガスＧ及び原料燃料ｍを供給する原料供給装置３８であって、メータ２を通過した商用ガスＧの流量に応じた第１の所定時間が経過するまでの間にメータ２を通過した商用ガスＧの流量の変動が所定幅内であったときに、商用ガスＧの流量の変動が該所定幅以上となるように商用ガスＧに替えて原料燃料ｍを改質装置３１に供給する原料供給装置３８とを備える。【選択図】  図１
2006004833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定時間以上所定の流量のガスが流れたときに該ガスの流れを遮断する機能を持つメータを通過した商用ガス及び該メータを通過しない原料燃料を導入し、該商用ガス及び原料燃料を改質して水素に富む燃料ガスを生成する改質装置と；
前記改質装置に前記商用ガス及び原料燃料を供給する原料供給装置であって、前記メータを通過した商用ガスの流量に応じた第１の所定時間が経過するまでの間に前記メータを通過した商用ガスの流量の変動が所定幅内であったときに、該商用ガスの流量の変動が該所定幅以上となるように前記商用ガスに替えて前記原料燃料を前記改質装置に供給する原料供給装置とを備える；
燃料電池の前置システム。
【請求項２】
前記原料供給装置に代えて、前記改質装置に前記商用ガス及び原料燃料を供給する原料供給装置であって、前記メータを通過した商用ガスの流量に応じた第１の所定時間が経過するまでの間に前記改質装置に導入された商用ガスの流量の変動が所定幅内であったときに、該商用ガスの流量の変動が該所定幅以上となるように前記商用ガスに替えて前記原料燃料を前記改質装置に供給する原料供給装置を備える；
請求項１に記載の燃料電池の前置システム。
【請求項３】
第２の所定時間ガスが流れ続けたときに警報を発するメータを通過した商用ガス及び該メータを通過しない原料燃料を導入し、該商用ガス及び原料燃料を改質して水素に富む燃料ガスを生成する改質装置と；
前記改質装置に前記商用ガス及び原料燃料を供給する原料供給装置であって、前記メータに前記商用ガスの流れがあった後第２の所定時間が経過するまでの間前記メータに前記商用ガスが流れ続けるときに、第３の所定時間の間前記商用ガスに替えて前記原料燃料を前記改質装置に供給する原料供給装置とを備える；
燃料電池の前置システム。
【請求項４】
前記原料供給装置に代えて、前記改質装置に前記商用ガス及び原料燃料を供給する原料供給装置であって、前記改質装置に前記商用ガスの流れがあった後第２の所定時間が経過するまでの間前記改質装置に前記商用ガスが流れ続けるときに、第３の所定時間の間前記商用ガスに替えて前記原料燃料を前記改質装置に供給する原料供給装置を備える；
請求項３に記載の燃料電池の前置システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の燃料電池の前置システムと；
前記燃料ガスを導入して電気化学的反応により発電する燃料電池とを備える；
燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池の前置システム及び燃料電池システムに関し、特に一定時間以上所定の流量のガスが流れたときにガスの流れを遮断し且つ所定時間ガスが流れ続けたときに警報を発するメータを通過した商用ガスを燃料ガスに改質する改質装置を有する燃料電池の前置システム、及びこの燃料電池の前置システムを備える燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境保全に対する関心が高まる中、地球温暖化の原因となる二酸化炭素や窒素酸化物等の有害ガスの排出量を大幅に削減することができる燃料電池を備えた発電システムである燃料電池システムが注目されている。燃料電池システムは、一般的に、改質器において原料燃料を改質して水素に富む燃料ガスを生成し、生成された燃料ガスと酸素を含む酸化剤ガスとの電気化学的反応により発電するシステムである。原料燃料は、都市ガス、ＬＰＧ、消化ガス、メタノール、ＧＴＬ（Ｇａｓ ｔｏ Ｌｉｑｕｉｄ）や灯油などの種種の原料燃料を使用することができるが、特に分散型電源として家庭に燃料電池システムが設置されるときは、入手容易性の観点から都市ガス等の商用ガスが用いられる。
【０００３】
ところで、商用ガスの供給を受けるときは、安全性の観点から所定時間ガスが流れ続けたときに警報を発したり自動的にガスの流れを遮断するメータを介してガスの供給を受ける場合があり、特に家庭で商用ガスの供給を受ける場合が典型例である。このような保護機能を持つメータは一般にマイコンメータと呼ばれている。マイコンメータは、例えば、ゴム管が外れたときのようにガスが不自然に大量に流れた場合や風呂のつけ放しのように必要以上にガスの使用時間が長い場合など、ガスの流量に応じた所定時間以上所定の変動幅内の流量のガスが流れたときに自動的にガスの流れを遮断し、さらに、ゴム管にヒビがありガスが漏れて微小量のガスが所定時間（例えば３０日以上）流れ続けた場合のようなときには警報を発するという機能を持つメータである。
【０００４】
燃料電池も燃料ガスの原料燃料として商用ガスを用いる場合はマイコンメータを通過したガスを改質器に導入することがあり、特に家庭においてはマイコンメータを介してガスの供給を受けることが一般的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一定の電力負荷が絶えずある場合は、燃料電池を常に運転させるために燃料電池の運転に合わせて改質器に商用ガスを導入していると、所定時間ガスが流れ続けたときに、それが正常な運転であってもマイコンメータはガス漏れがあったと誤認してガスの流れを遮断し又は警報を発する場合がある。マイコンメータによりガスの流れが遮断された結果改質器に導入されるガスの流れが遮断されると燃料ガスの生成が停止され、燃料ガスの供給が絶たれた燃料電池も停止してしまう。また、警報が発せられた場合はユーザーが警報を止めなければならないという煩わしさがあり、警報を止めるためには所定時間（例えば３分以上）マイコンメータがパルスを検出しない状態、すなわちガスの流れが無い状態にしなければならない。警報を止めるために改質器に導入するガスの流れを遮断すると燃料ガスの生成が停止され、燃料ガスの供給が絶たれた燃料電池も停止してしまう。これらのように、思いがけずに燃料電池が停止する時間帯が電力負荷が大きい時間帯であると多くの電力を外部から購入しなければならず、燃料電池システムを導入したメリットを充分に活かすことができない、すなわち運用効率の低下を招くことになる。一方、安全性の観点からマイコンメータの保護機能を無効にすることは難しい。
【０００６】
本発明は上述の課題に鑑み、マイコンメータの保護機能を無効にすることなく、ガスの流れの遮断を回避し且つマイコンメータによる警報の発生を回避して、燃料電池システムの運用効率の低下を抑制することができる燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の燃料電池の前置システムは、例えば図１に示すように、一定時間以上所定の流量のガスが流れたときに該ガスの流れを遮断する機能を持つメータ２を通過した商用ガスＧ及びメータ２を通過しない原料燃料ｍを導入し、商用ガスＧ及び原料燃料ｍを改質して水素に富む燃料ガスｈを生成する改質装置３１と；改質装置３１に商用ガスＧ及び原料燃料ｍを供給する原料供給装置３８であって、メータ２を通過した商用ガスＧの流量に応じた第１の所定時間が経過するまでの間にメータ２を通過した商用ガスＧの流量の変動が所定幅内であったときに、商用ガスＧの流量の変動が該所定幅以上となるように商用ガスＧに替えて原料燃料ｍを改質装置３１に供給する原料供給装置３８とを備える。
【０００８】
このように構成すると、第１の所定時間が経過するまでの間にメータを通過した商用ガスの流量の変動が所定幅内であったときに商用ガスの流量の変動が該所定幅以上となるように商用ガスに替えて原料燃料を改質装置に供給するので、メータを通過するガスの流量を所定幅以上変動させることができ、メータに備えられたガスの流れを遮断する機能が作動することを回避しつつ燃料電池を連続運転させることができる燃料電池の前置システムとなる。なお、「商用ガス」とは、一般には都市ガスやプロパンガスなどの対価を支払って外部から供給を受けるガスをいうが、これに限らずメータを通して供給される炭化水素系の可燃ガスをいう。また、「水素に富む」とは、典型的には、燃料ガスの７５％程度を水素が占める状態である。
【０００９】
また、請求項２に記載の燃料電池の前置システムは、例えば図１に示すように、請求項１に記載の燃料電池の前置システム１３０において、前記原料供給装置に代えて、改質装置３１に商用ガスＧ及び原料燃料ｍを供給する原料供給装置３８であって、メータ２を通過した商用ガスＧの流量に応じた第１の所定時間が経過するまでの間に改質装置３１に導入された商用ガスＧの流量の変動が所定幅内であったときに、商用ガスＧの流量の変動が該所定幅以上となるように商用ガスＧに替えて原料燃料ｍを改質装置３１に供給する原料供給装置３８を備える。
【００１０】
このように構成すると、第１の所定時間が経過するまでの間に改質装置に導入された商用ガスの流量の変動が所定幅内であったときに、商用ガスの流量の変動が該所定幅以上となるように商用ガスに替えて原料燃料を改質装置に供給するので、メータを通過するガスの流量を所定幅以上変動させることが可能になり、メータに備えられたガスの流れを遮断する機能が作動することを回避しつつ燃料電池を連続運転させることができる燃料電池の前置システムとなる。
【００１１】
また、請求項３に記載の燃料電池の前置システムは、例えば図１に示すように、第２の所定時間ガスが流れ続けたときに警報を発するメータ２を通過した商用ガスＧ及びメータ２を通過しない原料燃料ｍを導入し、商用ガスＧ及び原料燃料ｍを改質して水素に富む燃料ガスｈを生成する改質装置３１と；改質装置３１に商用ガスＧ及び原料燃料ｍを供給する原料供給装置３８であって、メータ２にガスＧの流れがあった後第２の所定時間が経過するまでの間メータ２に商用ガスＧが流れ続けるときに、第３の所定時間の間商用ガスＧに替えて原料燃料ｍを改質装置３１に供給する原料供給装置３８を備える。
【００１２】
このように構成すると、第２の所定時間が経過するまでの間メータに商用ガスが流れ続けるときに、第３の所定時間の間商用ガスに替えて原料燃料を改質装置に供給するので、メータを通過するガスの流量を第３の所定時間の間停止することができ、これによりメータが警報を発することを回避しつつ燃料電池を連続運転させることができる燃料電池の前置システムとなる。
【００１３】
ここで、「第２の所定時間」は、典型的には、ゴム管にヒビがあってガスが漏れたときのように、所定の流量のガスが一定時間以上流れたときにメータが警報を発するのに要する時間（例えば３０日）である。また、「第３の所定時間」は、典型的には、第２の所定時間の計測を中断するために必要な時間（例えば６０分）である。また、「ガスが流れ続ける」とは、第３の所定時間以上連続してガスの流れの停止が無い状態をいう。
【００１４】
また、請求項４に記載の燃料電池の前置システムは、例えば図１に示すように、請求項３に記載の燃料電池の前置システム１３０において、前記原料供給装置に代えて、改質装置３１に商用ガスＧ及び原料燃料ｍを供給する原料供給装置３８であって、改質装置３１に商用ガスＧの流れがあった後第２の所定時間が経過するまでの間改質装置３１に商用ガスＧが流れ続けるときに、第３の所定時間の間商用ガスＧに替えて原料燃料ｍを改質装置３１に供給する原料供給装置３８を備える。
【００１５】
このように構成すると、第２の所定時間が経過するまでの間改質装置に商用ガスが流れ続けるときに、第３の所定時間の間商用ガスに替えて原料燃料を改質装置に供給するので、メータを通過するガスの流量を第３の所定時間の間停止することができ、これによりメータが警報を発することを回避しつつ燃料電池を連続運転させることができる燃料電池の前置システムとなる。
【００１６】
また、請求項５に記載の燃料電池システムは、例えば図１に示すように、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の燃料電池の前置システムと１３０；燃料ガスｈを導入して電気化学的反応により発電する燃料電池３２とを備える。
【００１７】
このように構成すると、継続的に燃料電池に燃料ガスが供給されるので、商用ガスを主たる原料として使用し且つ連続運転が可能な燃料電池システムとなる。
【００１８】
また、例えば図１に示すように、一定時間以上所定の流量のガスが流れたときに該ガスの流れを遮断する機能を持つメータ２を通過した商用ガスＧ及びメータ２を通過しない原料燃料ｍを導入し、商用ガスＧ及び原料燃料ｍを改質して水素に富む燃料ガスｈを生成する改質装置３１と；燃料ガスｈを導入し電気化学的反応により発電して熱を発生する燃料電池３２と；燃料電池３２で発生した熱を温水を媒体として蓄えると共に、商用ガスＧを導入し燃焼して温水ｕを加熱する第１の補助加熱器４２Ａ及び商用ガスＧを導入し燃焼して外部から導入し循環する温水ｗを加熱する第２の補助加熱器４２Ｂの少なくとも一方を有する貯湯ユニット４と；改質装置３１に商用ガスＧ及び原料燃料ｍを供給する原料供給装置３８であって、メータ２を通過した商用ガスＧの流量に応じた第１の所定時間が経過するまでの間に改質装置３１に導入された商用ガスＧの流量と第１の補助加熱器４２Ａ及び第２の補助加熱器４２Ｂの少なくとも一方に導入された商用ガスＧの流量との合計の商用ガスＧの流量の変動が所定幅内であったときに、商用ガスＧの流量の変動が該所定幅以上となるように商用ガスＧに替えて原料燃料ｍを改質装置３１に供給する原料供給装置３８とを備える燃料電池システム１としてもよい。
【００１９】
このように構成すると、メータを通過した商用ガスの流量に応じた第１の所定時間が経過するまでの間に改質装置に導入された商用ガスの流量と第１の補助加熱器及び第２の補助加熱器の少なくとも一方に導入された商用ガスの流量との合計の商用ガスの流量の変動が所定幅内であったときに、商用ガスの流量の変動が該所定幅以上となるように商用ガスに替えて原料燃料を改質装置に供給するので、メータを通過するガスの流量を所定幅以上変動させることが可能になり、メータに備えられたガスの流れを遮断する機能が作動することを回避して燃料電池を連続運転することができる燃料電池システムとなる。
【００２０】
また、例えば図１に示すように、第２の所定時間ガスが流れ続けたときに警報を発するメータ２を通過した商用ガスＧ及びメータ２を通過しない原料燃料ｍを導入し、商用ガスＧ及び原料燃料ｍを改質して水素に富む燃料ガスｈを生成する改質装置３１と；燃料ガスｈを導入し電気化学的反応により発電して熱を発生する燃料電池３２と；燃料電池３２で発生した熱を温水を媒体として蓄えると共に、商用ガスＧを導入し燃焼して温水ｕを加熱する第１の補助加熱器４２Ａ及び商用ガスＧを導入し燃焼して外部から導入し循環する温水ｗを加熱する第２の補助加熱器４２Ｂの少なくとも一方を有する貯湯ユニット４と；改質装置３１に商用ガスＧ及び原料燃料ｍを供給する原料供給装置３８であって、改質装置３１並びに第１の補助加熱器４２Ａ及び第２の補助加熱器４２Ｂのいずれか一つに商用ガスＧを導入した後第２の所定時間が経過するまでの間改質装置３１並びに第１の補助加熱器４２Ａ及び第２の補助加熱器４２Ｂのいずれか一つに商用ガスＧを導入し続けるときに、第１の補助加熱器４２Ａ及び第２の補助加熱器４２Ｂが停止中の第３の所定時間の間商用ガスＧに替えて原料燃料ｍを改質装置３１に供給する原料供給装置３８を備える燃料電池システム１としてもよい。
【００２１】
このように構成すると、第２の所定時間が経過するまでの間改質装置並びに第１の補助加熱器及び第２の補助加熱器のいずれか一つに商用ガスを導入し続けるときに、第１の補助加熱器及び第２の補助加熱器が停止中の第３の所定時間の間商用ガスに替えて原料燃料を改質装置に供給するので、メータを通過するガスの流量を第３の所定時間の間遮断することができ、メータが警報を発することを回避して燃料電池を連続運転することができる燃料電池システムとなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、第１の所定時間が経過するまでの間にメータを通過した商用ガスの流量の変動が所定幅内であったときに該所定幅以上の流量の商用ガスに替えて原料燃料を改質装置に供給するので、メータを通過するガスの流量を所定幅以上変動させることができ、メータに備えられたガスの流れを遮断する機能が作動することを回避しつつ燃料電池を連続運転させることができる燃料電池の前置システムとなる。また、第２の所定時間が経過するまでの間に、第３の所定時間の間商用ガスに替えて原料燃料を改質装置に供給する場合は、メータを通過するガスの流量を第３の所定時間の間停止することができ、これによりメータが警報を発することを回避しつつ燃料電池を連続運転させることができる燃料電池の前置システムとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。なお、図中、破線は制御信号を表す。
【００２４】
図１を参照して本発明の実施の形態に係る燃料電池システムの構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る燃料電池システム１を説明するブロック図である。燃料電池システム１は、燃料電池ユニット３と貯湯ユニット４と消費電力計３９と制御装置９と電力を蓄えるバッテリー６１とを備えている。
【００２５】
燃料電池ユニット３は、メータ２を通過した商用ガスＧ及びメータ２を通過しない原料燃料ｍを導入し少なくとも一方を改質装置３１に送る原料供給装置３８と、原料供給装置３８から送られる商用ガスＧ及び原料燃料ｍの少なくとも一方を導入して改質し水素に富む燃料ガスｈを生成する改質装置３１と、燃料ガスｈと酸素を含有する酸化剤ガスａとを導入して電気化学的反応により発電し、水及び熱を発生する燃料電池３２とを備えている。
【００２６】
原料供給装置３８は、メータ２を通過した商用ガスＧ及びメータ２を通過しない原料燃料ｍを導入し、少なくとも一方を改質装置３１に送ることができるように構成されている。原料供給装置３８は、メータ２を通過した商用ガスＧを導入するノズルと、メータ２を通過しない原料燃料ｍを導入するノズルと、メータ２を通過した商用ガスＧ及びメータ２を通過しない原料燃料ｍの少なくとも一方を導出するノズルとを有している。原料供給装置３８は、メータ２を通過した商用ガスＧの流量を調整し且つ流れを遮断することができる流量調整弁とメータ２を通過しない原料燃料ｍの流量を調整し且つ流れを遮断することができる流量調整弁とを備えている。供給される原料燃料ｍの圧力が不足するときは、原料燃料が気体の場合はファン又はブロワを備え、液体の場合はポンプを備える。原料供給装置３８に導入される原料燃料ｍは、タンクに溜めて燃料電池ユニット３内に保有しておいてもよい。原料供給装置３８と制御装置９との間には信号ケーブルが敷設されている。原料供給装置３８は、制御装置９からの信号を受信して、メータ２を通過した商用ガスＧ及びメータ２を通過しない原料燃料ｍのいずれか一方又は両方を、それぞれの流量調整弁で適切に流量調整した上で改質装置３１に送ることができるように構成されている。メータ２を通過した商用ガスＧを導入するノズルには配管５３が接続されており、配管５３にはガス流量計３７が配置されている。配管５３は燃料電池ユニット３外の配管５２に接続されており、配管５２にはメータ２が配置されている。
【００２７】
原料燃料ｍには、ＬＰＧ、消化ガス、メタノール、ＧＴＬ（Ｇａｓ ｔｏ Ｌｉｑｕｉｄ）や灯油のような、改質して水素に富む燃料ガスｈを生成することができる原料が用いられる。なお、都市ガス等の商用ガスを用いてもよいが、安全性の観点からガス漏れ時にガスを遮断したり警報を発したりする安全装置を備えていることが好ましい。この安全装置はメータ２と同様の機能を有するメータ２とは別のメータであってもよいが、ここで原料供給装置３８に導入される原料燃料ｍとしての商用ガスは、燃料電池システム１に主として導入される商用ガスではないので本明細書における「メータ２を通過した商用ガス」には該当しない。また、この場合の原料燃料ｍとしての商用ガスは燃料電池ユニット３（改質装置３１）専用に供給されるので、燃料電池ユニット３（改質装置３１）内にてガス漏れが検知できるようにしてもよい。
【００２８】
ガス流量計３７と制御装置９との間には信号ケーブルが敷設されている。ガス流量計３７は、原料供給装置３８に導入されるメータ２を通過した商用ガスＧの流量を計測し、計測したガスＧの流量を信号として制御装置９に送信することができるように構成されている。
【００２９】
メータ２は、一定時間以上所定の流量のガスが流れたときにガスＧの流れを遮断し、且つ所定時間ガスが流れ続けたときには警報を発する機能（安全装置）を持っており、マイコンメータと呼ばれることもある。メータ２は、例えば、ゴム管が外れたときのようにガスが不自然に大量に流れた場合や風呂のつけ放しのように必要以上にガスの使用時間が長い場合など、一定時間以上所定の流量のガスが流れたときに自動的にガスの流れを遮断し、さらに、ゴム管にヒビがありガスが漏れて微小量のガスが所定時間流れ続けた場合のようなときには警報を発するように構成されている。メータ２と制御装置９との間には信号ケーブルが敷設され、メータ２を通過するガスＧの流量を信号として制御装置９に送信することができるよう構成されている。なお、メータ２を通過したガスＧは、改質装置３１、補助加熱器４２Ａ、４２Ｂ、及びシステム外のガスコンロ等のガス器具９９などに供給される。
【００３０】
メータ２にガスＧが流れ始めてから流れを遮断するまでに要する時間は、メータ２を流れるガスＧの流量によって異なる。例えば図２に示すように、メータ２を流れるガスＧの流量が比較的多い場合はガスＧの流れを遮断するまでに要する時間が比較的短かく、メータ２を流れるガスＧの流量が比較的少ない場合はガスＧの流れを遮断するまでに要する時間が比較的長い。この、ガスＧの流量とガスＧの流れを遮断するまでに要する時間との関係が「メータを通過した商用ガスの流量に応じた第１の所定時間」に相当する。また、所定時間の計測は、ガスの流量の変動が所定量以上あった場合に中断され、改めて計測される。第１の所定時間の計測を中断するのに必要なガス流量の変動幅は使用するメータによって異なり、典型的には、ある一定時間毎のガスＧの流量を積算して、ガスＧの積算量が直前の積算量に比べて一定量以上変動していれば第１の所定時間の計測を中断するように構成されている。この第１の所定時間の計測を中断するのに必要なガスの流量の変動幅が「所定幅」に相当する。
【００３１】
また、所定時間ガスが流れ続けたときに警報を発する場合における「所定時間」は、本実施の形態では３０日であり、これが第２の所定時間に相当する。また、第２の所定時間ガスが流れ続けていても流れる量が極めて少量であるときはメータ２が警報を発することを回避することができるが、この場合における「極めて少量」とは、一般的に１０ｍＬ／ｍｉｎ程度以下の量なので、実質的に第２の所定時間（３０日）以内に一度ガスの流れを遮断する必要がある。また、メータ２は、第２の所定時間（３０日）以内に所定時間の間ガスの流れが無い場合にガス漏れがなく正常であると判断し第２の所定時間（３０日）の計測を中断して新たに第２の所定時間（３０日）の計測を開始するが、この場合の「所定時間」は、本実施の形態では６０分であり、これが第３の所定時間に相当する。
【００３２】
改質装置３１は、改質に必要な改質熱を得るための燃焼部３１ａを有する。また、改質装置３１は、原料供給装置３８から送られてくる商用ガスＧ及び原料燃料ｍを導入するノズルと、改質剤ｓを導入するノズルと、改質反応により生成される燃料ガスｈを導出するノズルとを有する。さらに、燃焼部３１ａに、燃料電池３２から排出されるアノードオフガスｐを導入するノズルを有する。改質装置３１で生成された燃料ガスｈを導出するノズルは、燃料電池３２の燃料極３２ａと接続されている。
【００３３】
燃料電池３２は、固体高分子形燃料電池であり、燃料極３２ａと空気極３２ｂと冷却水流路３２ｃとを有する。燃料極３２ａには、改質装置３１で生成され導入される燃料ガスｈを導入するノズルと、アノードオフガスｐを排出するノズルが配置されている。空気極３２ｂには、ブロワ８８から送出される酸化剤ガスａを導入するノズルと、カソードオフガスｑを排出するノズルが配置されている。冷却水流路３２ｃには、循環ポンプ３５により圧送される冷却流体としての冷却水ｃを導入するノズルと、冷却水ｃを導出するノズルが配置されている。
【００３４】
空気極３２ｂに酸化剤ガスａを送るブロワ８８と制御装置９との間には信号ケーブルが敷設されている。ブロワ８８は制御装置９からの信号を受信して回転翼の回転数を調整し、燃料極３２ａに送られる燃料ガスｈの流量に応じた流量の酸化剤ガスａを空気極３２ｂに送るように構成されている。
【００３５】
改質装置３１及び燃料電池３２、原料供給装置３８を備える燃料電池ユニット３は、さらに燃料電池３２で発電された直流電流を交流電流に変換するインバータ３３、燃料電池３２で発生した熱を貯湯ユニット４に蓄えるために熱交換する熱交換器３４、冷却水流路３２ｃ及び熱交換器３４に冷却水ｃを循環させる循環ポンプ３５、熱交換器３４及び貯湯ユニット４に排熱温水ｔを循環させる循環ポンプ３６を備えている。
【００３６】
貯湯ユニット４は、燃料電池３２からの排熱を温水として蓄える貯湯槽４１と、貯湯槽４１から導出されて主として給湯に使用される消費温水ｕを加熱することができる補助加熱器４２Ａと、主として暖房や浴槽の追い炊き用に循環される循環温水ｗを加熱することができる補助加熱器４２Ｂと、消費温水ｕの流量を計測する消費温水流量計４９Ａと、循環温水ｗの流量を計測する循環温水流量計４９Ｂとを備えている。
【００３７】
貯湯槽４１は、上部には温度が上昇した排熱温水ｔを導入するノズルと給湯器具等の給湯負荷に向けて消費温水ｕを導出するノズルとが、下部には温度が下がった排熱温水ｔを熱交換器３４に向けて導出するノズルが配置されている。また、貯湯槽４１内の上部には電気で発熱する発熱体６２が配置されている。
【００３８】
補助加熱器４２Ａは、貯湯槽４１から導出される温度が高い消費温水ｕが流れる配管５４に配置されている。補助加熱器４２Ａは、流量調整弁４８Ａを介して商用ガスＧを導入し、導入したガスを燃焼させて配管５４内を流れる消費温水ｕを加熱できるように構成されている。流量調整弁４８Ａは電動二方弁で、補助加熱器４２Ａに導入するガスＧの流量を調整し、ガスＧの流れを遮断できるように構成されている。流量調整弁４８Ａと制御装置９との間には信号ケーブルが敷設されている。流量調整弁４８Ａは制御装置９からの信号を受信して弁の開閉動作をすることにより、補助加熱器４２ＡへのガスＧの導入を制御して配管５４内を流れる消費温水ｕの温度を制御することができるように構成されている。
【００３９】
補助加熱器４２Ｂは、循環温水ｗが流れる配管５５に配置されている。補助加熱器４２Ｂは、流量調整弁４８Ｂを介して商用ガスＧを導入し、導入したガスを燃焼させて配管５５内を流れる循環温水ｗを加熱できるように構成されている。流量調整弁４８Ｂは電動二方弁で、補助加熱器４２Ｂに導入するガスＧの流量を調整し、ガスＧの流れを遮断できるように構成されている。流量調整弁４８Ｂと制御装置９との間には信号ケーブルが敷設されている。流量調整弁４８Ｂは制御装置９からの信号を受信して弁の開閉動作をすることにより、補助加熱器４２ＢへのガスＧの導入を制御して配管５５内を流れる循環温水ｗの温度を制御することができるように構成されている。
【００４０】
補助加熱器４２Ａの上流側の配管５４には温度検知器４３が、下流側の配管５４には温度検知器４４がそれぞれ配置されている。補助加熱器４２Ｂの上流側の配管５５には温度検知器４５が、下流側の配管５５には温度検知器４６がそれぞれ配置されている。各温度検知器４３、４４、４５、４６と制御装置９との間には信号ケーブルがそれぞれ敷設されている。温度検知器４３、４４は配管５４内を流れる消費温水ｕの温度をそれぞれ検知し、検知した消費温水ｕの温度を信号として制御装置９にそれぞれ送信することができるように構成されている。温度検知器４５、４６は配管５５内を流れる循環温水ｗの温度をそれぞれ検知し、検知した循環温水ｗの温度を信号として制御装置９にそれぞれ送信することができるように構成されている。
【００４１】
温度検知器４４の下流側の配管５４及び温度検知器４６の下流側の配管５５には消費温水流量計４９Ａ、循環温水流量計４９Ｂがそれぞれ配置されている。消費温水流量計４９Ａは、貯湯槽４１から導出される消費温水ｕの量、すなわち給湯負荷の量を計測できるように構成されている。循環温水流量計４９Ｂは、暖房器具や風呂の追い炊き配管を流れる循環温水ｗの量、すなわち暖房負荷や追い炊き負荷（以下「温水負荷」という。）の量を計測できるように構成されている。消費温水流量計４９Ａ、循環温水流量計４９Ｂと制御装置９との間には信号ケーブルがそれぞれ敷設されており、消費温水流量計４９Ａ、循環温水流量計４９Ｂで計測される温水の流量の計測結果を随時信号としてそれぞれ制御装置９に送信することができるように構成されている。
【００４２】
消費電力計３９は、燃料電池３２で発電されインバータ３３で交流に変換された電気と商用電源から供給を受ける電気Ｅとを導入し、機器の動力や電灯などの電力負荷に電気を供給するように構成されている。消費電力計３９は、電力負荷がどれくらいあったか、燃料電池ユニット３の発電量はどれくらいあったか、商用電源から電力の供給をどれくらい受けたかについて計測することができるように構成されている。消費電力計３９と制御装置９との間には信号ケーブルが敷設されており、消費電力計３９で計測される発電電流の量や電力負荷の計測結果を随時信号として制御装置９に送信することができるように構成されている。
【００４３】
制御装置９は、メータ２からのガスＧ流量の信号を受信して又はガス流量計３７からのガスＧ流量の信号を受信して、燃料電池ユニット３に導入されるガスＧの流量とその流量に対応したメータを通過するガスＧの流れが遮断されるまでの時間を把握することができるように構成されている。また、制御装置９は、消費温水流量計４９Ａ及び温度検知器４３、４４並びに循環温水流量計４９Ｂ及び温度検知器４５、４６からの温水の流量及び温度の信号をそれぞれ受信して、補助加熱器４２Ａ、４２Ｂを通過する温水の流量と温度差を把握することにより、貯湯ユニット４に導入されたガスＧの流量を把握することができるように構成されている。つまり、補助加熱器４２Ａ、４２Ｂで使用されるガスＧの量は、理論上、（「温水流量」×「補助加熱器前後の温度差」）／「補助加熱器に導入するガスＧに固有の単位流量あたりの発熱量」から導かれる。また、制御装置９は、メータ２、ガス流量計３７、消費温水流量計４９Ａ及び循環温水流量計４９Ｂ、温度検知器４３、４４、４５、４６から受信したそれぞれの信号に基づいて、メータ２の安全装置が作動してガスＧの流れが遮断されてしまうことが無いように、必要に応じて原料供給装置３８に信号を送信して商用ガスＧ及び原料燃料ｍの選択と流量調整を行なわせて、適切な原料を適正量改質装置３１に送らせることができるように構成されている。
【００４４】
また、制御装置９は、消費電力計３９からの電力負荷計測信号を随時受信して、一日のうちのどの時間帯に電力負荷がどれくらいあったか、燃料電池ユニット３の発電量はどれくらいあったか、商用電源から電力の供給をどれくらい受けたかの計測結果を少なくとも第２の所定時間（３０日）分保持できるように構成されている。また、消費温水流量計４９Ａからの給湯負荷信号及び循環温水流量計４９Ｂからの温水負荷計測信号を随時受信して、一日のうちのどの時間帯に給湯負荷及び温水負荷がどれくらいあったかの計測結果を少なくとも第２の所定時間（３０日）分保持できるように構成されている。制御装置９は、消費電力計３９並びに消費温水流量計４９Ａ及び循環温水流量計４９Ｂから受信したそれぞれの信号に基づいて、燃料電池３２での必要な発電量及び必要な温水量を割り出し、必要に応じて原料供給装置３８に信号を送信して商用ガスＧ及び原料燃料ｍの選択と流量調整を行なわせ、流量調整弁４８Ａ、４８Ｂに開度調節信号を送信し、必要に応じてブロワ８８に回転数調整信号を送信して燃料電池システム１の運転・停止を制御できるように構成されている。
【００４５】
バッテリー６１は、燃料電池ユニット３で発電された電力が電力負荷よりも多い場合に余剰電力を蓄えることができるように構成されている。また、バッテリー６１は、燃料電池ユニット３で発電された電力が電力負荷よりも少ない場合又は電力負荷がバッテリー６１の充電量で足りる場合には、放電して電力負荷の一部又は全部に充当することができるように構成されている。
【００４６】
なお、メータ２を通過した商用ガスＧは、燃料電池システム１を構成する燃料電池ユニット３及び貯湯ユニット４以外である、燃料電池システム１外のコンロ等のガス器具９９にも供給されている。
【００４７】
続いて図１を参照して燃料電池システム１の作用について説明する。燃料電池３２の起動に際し、原料供給装置３８ではメータ２を通過した商用ガスＧを導入し、導入した商用ガスＧを燃料電池３２の発電電流に応じた量に調整して改質装置３１に送る。この時点では原料燃料ｍを導入しない。
【００４８】
改質装置３１では、改質用水である改質剤ｓと原料供給装置３８から送られてきたメータ２を通過した商用ガスＧとが導入されて改質剤ｓと商用ガスＧとの水蒸気改質反応により水素に富む燃料ガスｈが生成される。水蒸気改質反応は吸熱反応であり、反応に必要な熱は燃焼部３１ａで燃焼用ガスが燃焼されることにより得られる。生成された燃料ガスｈは燃料電池３２の燃料極３２ａに送られる。
【００４９】
燃料電池３２では、燃料極３２ａに導入された燃料ガスｈとブロワ８８により空気極３２ｂに導入された酸化剤ガスａとの電気化学的反応により発電し、水と熱を発生する。反応に使われなかった燃料ガスｈ及び酸化剤ガスａは、それぞれアノードオフガスｐ、カソードオフガスｑとして燃料電池３２から排出される。アノードオフガスｐは改質装置３１の燃焼部３１ａに導かれ、水蒸気改質反応に必要な熱を得るために燃焼用ガスとして燃焼される。燃料電池３２で発電した電流は直流電流であり、インバータ３３にて交流電流に変換されて消費電力計３９に送電される。水は空気極３２ｂで発生し、発生した水が水蒸気の場合はカソードオフガスｑと混合して排出され、水滴の場合は酸化剤ガスａの風圧によりカソードオフガスｑと共に排出される。発生した熱は冷却水流路３２ｃを流れる冷却水ｃにより冷却される。冷却水流路３２ｃで受熱した冷却水ｃは循環ポンプ３５により熱交換器３４に圧送され、排熱温水ｔと熱交換される。
【００５０】
排熱温水ｔは、貯湯ユニット４の貯湯槽４１下部の温度が低い部分から採水されて循環ポンプ３６により熱交換器３４に圧送される。熱交換器３４で冷却水ｃから受熱して温度が上昇した排熱温水ｔは、貯湯槽４１上部に戻される。温度が上昇して貯湯槽４１に戻った排熱温水ｔは、貯湯槽４１の上部から消費温水ｕとして混合水栓などの給湯負荷に向けて導出される。貯湯槽４１から導出される消費温水ｕの温度が給湯負荷が必要とする温度以上であれば補助加熱器４２Ａは起動しないが、貯湯槽４１から導出される消費温水ｕの温度が給湯負荷が必要とする温度以下であれば流量調整弁４８Ａで流量調整されたガスＧが補助加熱器４２Ａに供給されて補助加熱器４２Ａが起動し、消費温水ｕを所定の温度になるように加熱する。補助加熱器４２Ａの発停の判断は温度検知器４３で検知される温度に基づいて行なわれ、流量調整弁４８Ａの開度調整は温度検知器４４で検知される温度に基づいて行なわれる。給湯負荷に向けて導出される消費温水ｕの流量は消費温水流量計４９Ａで計測され、計測された流量は信号として随時制御装置９に送信される。
【００５１】
一方、不図示の暖房器具や風呂の追い炊きなどが運転されると循環温水ｗが循環を開始し、暖房器具や風呂の追い炊きなどの運転が停止されると循環温水ｗの循環が停止する。循環温水ｗが循環している間は、流量調整弁４８Ｂで流量調整されたガスＧが補助加熱器４２Ｂに供給されて補助加熱器４２Ｂが起動し、循環温水ｗを所定の温度になるように加熱する。流量調整弁４８Ｂの開度調整は、温度検知器４６で検知される温度に基づいて行なわれる。流れる循環温水ｗの流量は消費温水流量計４９Ｂで計測され、計測された流量は信号として随時制御装置９に送信される。
【００５２】
燃料電池ユニット３から消費電力計３９に送電された電流は、不図示の電灯や電気機器などの電力負荷に向けて送電される。燃料電池ユニット３で発電された電力では要求される電力負荷に対して不足する場合は、不足分の電力を商用電源から供給を受け、燃料電池ユニット３で発電された電力と商用電源から供給を受けた電力Ｅとが合流して電力負荷に送電される。電力負荷に送電される電力は、消費電力計３９で計測され、計測された電力は信号として随時制御装置９に送信される。
【００５３】
上述のように商用ガスＧから供給を受けメータ２を通過したガスＧは、燃料電池ユニット３、貯湯ユニット４、燃料電池システム１外のガス器具９９などに分配される。電力負荷が安定していれば、燃料電池ユニット３は一定量のガスを導入して一定量の電流を発電するように運転を続ける。このとき、他のガスを使用する機器の運転も安定している場合はメータ２を通過するガス流量の変動が少なく、ガス流量の変動が所定幅内のままガス流量に対応する第１の所定時間が経過するとメータ２の安全装置が作動してガスＧの供給が遮断され、ひいては燃料電池ユニット３で発電することができなくなる。また、燃料電池ユニット３は、一度停止すると再起動から定常運転に至るまでに相当の時間を要し、さらに燃料電池の起動・停止の際には予熱等の発電に供されない燃料を消費する。燃料電池ユニット３で発電されないときは商用電源から電力の供給を受けて電力負荷を賄うことになるが、このような場合は燃料電池ユニット３の立ち上がりに必要な時間や消費する燃料と相俟って、燃料電池システム１のエネルギ損失が大きくなる。
【００５４】
このような不都合を回避するため、ガスＧの流量の変動が所定幅内であったときに、メータ２の安全装置が作動してガスＧの流れが遮断する前に、所定幅以上の流量のガスＧを減らし、減らしたガスＧの量から生成される燃料ガスｈの量に相当する量の原料燃料ｍを原料供給装置３８を介して改質装置３１に導入する。このようにすることでメータ２を通過するガスＧの流量を所定幅以上変動させて、マイコンメータの保護機能を無効にすることなくメータ２でガスＧの流れが遮断されることを防ぎ、燃料電池３２の連続運転を可能にしている。
【００５５】
また、燃料電池３２は電力負荷がある限り運転を続けようとし、燃料電池３２の運転を継続するには改質装置３１にガスＧを導入し続ける必要があるが、メータ２をガスが連続して第３の所定時間（６０分）以上停止することなく第２の所定時間（３０日）以上流れ続けた場合はメータ２が警報を発し、警報を止めるにはガスの流れを遮断しなければならない。警報を止めるためにガスの流れを遮断しなければならない時間帯が電力負荷が多い時間帯であった場合は、燃料電池ユニット３の発電電力が使用できなくなり運用効率が低下する。また、上述のように、燃料電池は一度停止すると起動して定常運転に戻るまでに相当の時間がかかるため、定常運転になるまでの時間に電力負荷の多い時間帯が来てしまうと効率のよい燃料電池システム１の運転ができなくなる。また、警報を止めるためにガスの流れを遮断しなければならない時間帯が給湯負荷や温水負荷が多い時間帯であったときは、補助加熱器４２Ａ、４２Ｂに供給されるガスも遮断されてしまうため要求される温度まで消費温水ｕ及び循環温水ｗの温度を上昇させることができなくなる。
【００５６】
このような不都合を回避するため、燃料電池システム１は、メータ２にガスＧの流れがあった後第２の所定時間（３０日）が経過するまでの間に、第３の所定時間（６０分）の間メータ２を通過した商用ガスＧに替えてメータ２を通過しない原料燃料ｍを改質装置３１に導入する。このようにすることで第３の所定時間（６０分）以上の間メータ２における商用ガスＧの流れを止め、メータ２が警報を発するのを回避して、燃料電池３２の連続運転を可能にしている。
【００５７】
以下、図３及び図４を参照してこれらの不都合を回避する場合の作用をさらに詳細に説明する。なお、以下の説明で使用する構成の符号については、適宜図１を参照するものとする。
【００５８】
図３は、メータ２によりガスＧの流れが遮断されるのを回避して燃料電池３２を連続運転する動作を説明するフローチャートである。
改質装置３１や補助加熱器４２Ａ、４２Ｂなどが起動してメータ２を通過した商用ガスＧがこれらに供給されると、メータ２はガスの流れを検知すると共に制御装置９に流量信号を送信する。流量信号を受信した制御装置９は第１の所定時間の計測を開始する（Ｓ３０１）。上述のように第１の所定時間はメータ２を流れるガスの流量によって異なり、ガスＧの流量と第１の所定時間との関係は図２に例示してある。図２によると、例えばメータ２を流れるガスＧの流量が１２Ｌ／ｍｉｎのときの第１の所定時間は１４０分である。この例によると、メータ２を流れるガスＧの流量が１２Ｌ／ｍｉｎから所定幅以上変動しなければ１４０分経過した時点でメータ２の安全装置が作動し、メータ２を流れるガスＧの流れが遮断されることになる。
【００５９】
なお、メータ２から直接流量の信号を受信することができない場合は、原料供給装置３８の上流に配置されたガス流量計３７から受信する信号に基づいて第１の所定時間の計測を開始することにより、燃料電池ユニット３が原因となってメータ２の安全装置が作動することを回避することができる。メータ２から直接流量の信号を受信することができない場合であって、より第１の所定時間の計測を正確に行ないたい場合は、ガス流量計３７に加えて消費温水流量計４９Ａと温度検知器４３、４４及び循環温水流量計４９Ｂと温度検知器４５、４６からの信号を受信してこれらへの商用ガスＧの供給状況を把握して第１の所定時間の計測を開始してもよい。また、メータ２を通過したガスＧの流量の把握は、メータ２の直近下流（メータ２を通過したガスＧが各機器に分岐される手前）に流量計を設置して行なってもよい。
【００６０】
第１の所定時間の計測が開始されるとメータ２を通過したガスＧの流量の変動が所定幅以上あったか否かの判断をする（Ｓ３０２）。ガスＧの流量の変動が所定幅以上あったときは第１の所定時間の計測を開始するステップ（Ｓ３０１）に戻り、ガスＧの流量の変動が所定幅以上ないときは次のステップに進む。「所定幅」は、メータ２の安全装置が作動する第１の所定時間の計測を中断するために必要なガスＧ流量の変動量であり、上述のようにある一定時間毎のガスＧの流量を積算して、ガスＧの積算量が直前の積算量に比べて一定量以上ガスＧ流量の変動があるか否かで判断している。
【００６１】
ガスＧの流量の変動が所定幅以上ないときは、第１の所定時間が経過するまでの残り時間が５分以上あるか否かの判断をする（Ｓ３０３）。第１の所定時間が経過するまで残り５分以上あればメータ２を通過したガスＧの流量の変動が所定幅以上あったか否かの判断をするステップ（Ｓ３０２）に戻り、残り５分になったときは次のステップに進む。
【００６２】
第１の所定時間の計測開始からメータ２を通過したガスＧの流量の変動が所定幅以上なく、第１の所定時間が経過するまで残り５分になったときは、制御装置９は原料供給装置３８に信号を送信し、所定幅以上のガスＧの流量の変動があるように改質装置３１に供給するメータ２を通過した商用ガスＧの流量を減少させ、減らしたガスＧの量から生成される燃料ガスｈの量に相当する量の原料燃料ｍを原料供給装置３８を介して改質装置３１に導入する（Ｓ３０４）。このようにしてメータ２を通過する商用ガスＧの流れが遮断することを回避して、燃料電池３２を連続運転することを可能にする。
【００６３】
所定幅以上のガスＧの流量の変動があるように、ガスＧに替えて原料燃料ｍを導入すると第１の所定時間の計測を開始するステップ（Ｓ３０１）に戻り、以下同様のステップを繰り返す。商用ガスＧに替えて改質装置に供給した原料燃料ｍを再び商用ガスＧに戻すタイミングは、第１の所定時間の計測が中断されて改めて第１の所定時間の計測が開始された後であればいつでもよい。
上記の、メータ２でガスＧの流れが遮断されることを回避する措置と並行して、メータ２が警報を発するのを回避する措置も行なわれる。
【００６４】
図４は、メータ２が警報を発するのを回避して燃料電池３２を連続運転する動作を説明するフローチャートである。
改質装置３１や補助加熱器４２Ａ、４２Ｂなどが起動してメータ２を通過した商用ガスＧがこれらに供給されると、メータ２はガスの流れを検知すると共に制御装置９に流量信号を送信する。流量信号を受信した制御装置９は第２の所定時間の計測を開始する（Ｓ４０１）。本実施の形態では第２の所定時間は３０日である。なお、メータ２から直接流量の信号を受信することができない場合は、上述のメータ２でガスＧの流れが遮断されることを回避する措置の場合と同様に、原料供給装置３８の上流に配置されたガス流量計３７やガス流量計３７に加えて消費温水流量計４９Ａと温度検知器４３、４４及び循環温水流量計４９Ｂと温度検知器４５、４６から受信する信号に基づいて第２の所定時間の計測を開始してもよく、メータ２の直近下流に流量計を設置してメータ２を通過したガスＧの流量を把握してもよい。
【００６５】
第２の所定時間の計測が開始されると、メータ２を通過するガスＧの流れが第３の所定時間連続して停止したか否かを判断する（Ｓ４０２）。第３の所定時間連続して停止したときは第２の所定時間の計測を開始するステップ（Ｓ４０１）に戻り、第３の所定時間連続して停止したと認められない場合は次のステップに進む。本実施例では第３の所定時間は６０分である。
【００６６】
メータ２を通過するガスＧの流れが第３の所定時間連続して停止したと認められない場合は、第２の所定時間（３０日）が経過するまでの残り時間が１時間以上あるか否かの判断をする（Ｓ４０３）。第２の所定時間が経過するまで残り１時間以上あればメータ２を通過するガスＧの流れが第３の所定時間（６０分）連続して停止したか否かを判断するステップ（Ｓ４０２）に戻り、残り１時間になったときは次のステップに進む。
【００６７】
第２の所定時間（３０日）経過まで残り１時間になったときは、制御装置９は原料供給装置３８に信号を送信し、メータ２を通過した商用ガスＧの改質装置３１への供給を止め、替わりに原料燃料ｍを少なくとも第３の所定時間（６０分）改質装置３１に供給する（Ｓ４０４）。このとき、メータ２を通過するガスＧの流れは完全に停止される。
【００６８】
第３の所定時間（６０分）以上メータ２を通過した商用ガスＧに代替して原料燃料ｍを改質装置３１へ供給したら、改質装置３１へ供給する原料を再びメータ２を通過した商用ガスＧに戻してもよい（Ｓ４０５）。改質装置３１へ第３の所定時間以上商用ガスＧに代替して原料燃料ｍを供給した後、再びメータ２を通過した商用ガスＧに戻したときは、第２の所定時間（３０日）の計測を開始するステップ（Ｓ４０１）に戻り、以下同様のステップを繰り返す。このようにしてメータ２が警報を発するのを回避して、燃料電池３２を連続運転することを可能にする。
【００６９】
以上の説明では、改質方式は水蒸気改質方式として説明したが、部分酸化改質方式やオートサーマル改質方式であってもよい。部分酸化改質方式やオートサーマル改質方式を採用した場合は燃焼部３１ａが不要になり、燃料電池ユニット３をコンパクトにすることができる。
【００７０】
以上の説明では第２の所定時間は３０日、第３の所定時間は６０分であるとして説明したが、これらに限定されないことはいうまでもない。
【００７１】
以上の説明では、第２の所定時間が経過するまでの間にメータ２を通過した商用ガスＧに替えてメータ２を通過しない原料燃料ｍを改質装置３１に供給するタイミングを特に考慮しなかったが、電力負荷が最小となる時間帯に切替動作を行なうことにより、原料燃料ｍの使用を最小限に抑制することができる。また、制御装置９が信号として受信した一日のうちのどの時間帯に給湯負荷及び温水負荷がどれくらいあったかの計測結果から給湯負荷及び温水負荷が無い時間が第３の所定時間以上継続すると予想される時間帯に切替動作を行なうことにより、第２の所定時間の計測の中断を最小時間で行なうことができる。給湯負荷がある時間帯であっても貯湯槽４１に十分な蓄熱量があれば切替動作を行なっても第２の所定時間の計測の中断を最小時間で行なうことができる。この場合において、電力負荷並びに給湯負荷及び温水負荷に基づいて商用ガスＧと原料燃料ｍの切替のタイミングを判断してもよいし、電力負荷のみに基づいて、又は電力負荷と給湯負荷に基づいて商用ガスＧと原料燃料ｍの切替のタイミングを判断してもよい。
【００７２】
以上のように、本実施の形態に係る燃料電池システム１は、メータ２の保護機能を無効にすることなく、メータ２でガスＧの流れが遮断されることを回避すると共にメータ２が警報を発するのを回避して連続運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料電池システムを説明するブロック図である。
【図２】メータを流れるガスの流量とガスの流れが遮断するまでに要する時間との関係の表を示す図である。
【図３】メータによりガスの流れが遮断されるのを回避して燃料電池を連続運転する動作を説明するフローチャートである。
【図４】メータが警報を発するのを回避して燃料電池を連続運転する動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１    燃料電池システム
２    メータ
３１  改質装置
３２  燃料電池
３８  原料供給装置
１３０  燃料電池の前置システム
Ｇ    商用ガス
ｍ    原料燃料
ｈ    燃料ガス
【図１】
2006004833.tif 000003
【図２】
2006004833.tif 000004
【図３】
2006004833.tif 000005
【図４】
2006004833.tif 000006